Programa de Estudios de Geología Estructural

Transcripción

1 Programa de Estudios de Geología Estructural Universidad: Universidad Nacional de Tucumán Facultad: Ciencias Naturales e IML Profesor: Mon Mansilla - Mena OBJETIVOS Introducir al alumno en los conceptos teóricos y técnicas básicas de la geología estructural, principalmente en lo que se refiere a los aspectos descriptivos y geométricos de las Geología Estructural sobre las estructuras resultantes de la deformación de las rocas sometidas a los esfuerzos que actúan en la tierra. CONTENIDOS TEORICOS UNIDAD I: Introducción de conceptos de Geología Estructural y Tectónica. Relaciones con las otras ciencias. Aspectos geométricos, cinemáticos y dinámicos. Isostasia. UNIDAD 2: Estructuras Primarias. Importancia de las estructuras primarias. Estructuras primarias indicadoras de polaridad de los estratos. Reconocimiento de estructuras primarias en rocas deformadas. Discordancias, su significado tectónico. Distinción entre estructuras primarias y tectónicas. UNIDAD 3: Análisis del esfuerzo. Componentes del esfuerzo. Estado del esfuerzo en un punto. Principales ejes de esfuerzo. Elipsoide de esfuerzo. Esfuerzo normal y de corte en distintos planos del espacio. Diagrama de Mohr. Ejemplos de estado de esfuerzo de las rocas. UNIDAD 4: Análisis de la deformación. Conceptos básicos de deformación. Conceptos de traslación, rotación y desplazamiento de elementos estructurales. Tipos de deformación. Deformación homogénea e inhomogénea. Medición de la deformación interna. Elipsoide de deformación. Deformación progresiva. Deformación finita versus deformación infinitesimal. Mecanismos de deformación. UNIDAD 5: Comportamiento de las rocas frente a los esfuerzos. Comportamiento elástico, viscoso y plástico. Modelos reológicos. Comportamiento frágil y dúctil de las rocas. Transición frágil dúctil en la litósfera. Factores que condicionan el comportamiento físico de las rocas. UNIDAD 6: Tectónica salina y sinsedimentaria. Plegamientos y corrimientos gravitacionales, mecanismos de origen y criterios de reconocimiento. Estructuras de impacto. UNIDAD 7: Geometría del plegamiento. Definición de pliegue. Descripción y clasificación de pliegues. Formas de las superficies plegadas. Patrones de afloramiento de pliegues.

2 UNIDAD 8: Mecanismos de plegamiento. Tipos de plegamientos. Plegamiento de capa simple. Plegamiento de multicapa. Ordenes de Pliegues. Plegamientos superpuestos. UNIDAD 9: Clivaje. Nomenclatura. Caracteres microscópicos. Clivaje de plano axial. Refracción del clivaje. Clivaje de transposición. Clivaje de plano axial y su relación con los ejes principales de esfuerzo. Origen y desarrollo del clivaje. Clivaje de crenulación. Estructuras derivadas de la cizalla dúctil. Análisis del clivaje en terrenos polideformados. UNIDAD 10: Lineaciones. Tipos de lineaciones. Utilidad de las lineaciones en el análisis estructural. Relaciones geométricas con los pliegues. Relaciones geométricas con el esfuerzo. Orígenes de las lineaciones. Boudinage y sus relaciones con el plegamiento. UNIDAD 11: Teoría de la ruptura. Ecuación de Coulomb. Criterio de Mohr para la ruptura. Fallas. Criterios de reconocimiento. Clasificación de las fallas basadas en el movimiento relativo entre bloques. Fallas inversas, corrimientos. Geometría del corrimiento. Corrimientos relacionados a pliegues. Geometría de los sistemas de corrimientos. Duplex. Imbricaciones. Zonas triangulares. Bajo corrimientos. Fallas y cinturones orogénicos. Fallas normales. Fallas transcurrentes. Aspectos mecánicos del fallamiento. Teoría de Anderson. Teoría de Hubber y Rubey sobre la presión de fluidos. Las fallas y su relación con los sismos y soluciones de mecanismos focales. Zonas de cizalla dúctil. UNIDAD 12: Diaclasas. Descripción y clasificación de las diaclasas. Diaclasas y su relación con el esfuerzo. Morfología de las superficies de diaclasas. Relaciones geométricas con los pliegues y las fallas. UNIDAD 13: Perfiles balanceados. Conceptos básicos. Fundamentos. Su aplicación a Fajas plegadas y corridas. Métodos de balance de perfiles geológicos profundos y reconstrucción palinspástica. UNIDAD 14: Estructura interna de la tierra. Litósfera. Zonas de Benioff. Tectónica de placas. Uniones constructivas y destructivas. Esfuerzos actuantes. Uniones triples. Ciclo de Wilson. Dorsales oceánicas. Fosas oceánicas. Puntos calientes. Terrenos alóctonos y exóticos: criterios de reconocimiento. Placas actuales y antiguas. UNIDAD 15: Modalidades de la subsidencia. Movimientos verticales. Isostasia.. Estructura de los cuerpos volcánicos e intrusivos. UNIDAD 16: Tectónica de los Andes del Norte Argentino: estructuras del cinturón precámbrico, cadena paleozoica, estructura andina. Puna, Cordillera Oriental y Sierras Subandinas. Principales unidades estructurales de la República Argentina.

3 CONTENIDOS PRÁCTICOS PRÁCTICO Nº 1: Principios de la proyección equiareal: Red de Schmidt. Representación de líneas y planos. Análisis estadístico. Lectura de orientación de líneas y planos. Rotación de líneas y planos según un eje horizontal y según uno inclinado. Utilización de software para manejo de datos. PRÁCTICO Nº 2: Resolución de problemas utilizando la red de Schmidt. Determinación de un plano a partir de dos inclinaciones aparentes. Cálculo de la orientación de una línea determinada por la intersección de dos planos. Determinación del valor del ángulo entre dos planos. PRÁCTICO Nº 3: Interpretación y lectura de Mapas geológicos. Tipos de mapas. Cálculo del espesor y profundidad de un estrato. Regla de la V. Problema de los tres puntos, su aplicación en el cálculo de espesores e inclinación de estructuras sobre un mapa geológico. PRÁCTICO Nº 4: Análisis de la deformación interna. Utilización de un modelo de tarjetas para el cálculo de la deformación por cizalla simple. Cambios en longitudes y ángulos. Concepto de elipsoide de deformación. PRÁCTICO Nº 5: Mediciones prácticas de la deformación interna: Método de centro a centro. Método de Fry. Elementos inicialmente circulares e inicialmente elípticos. Círculo de Mohr, resolución gráfica y analítica a partir de dos elongaciones conocidas. PRÁCTICO Nº 6: Pliegues. Orientación de pliegues. Técnica de proyección. Diagrama β y diagrama π. Clasificación de pliegues: Método de la variación de espesores de Ramsey, Método de las isógonas. PRÁCTICO Nº 7: Práctica de campo: Microtectónica. Reconocimiento y relevamiento de las mesoestructuras de las adyacencias del camino a San Javier. Reconstrucción e interpretación de la estructura del basamento metamórfico en ese sector de la sierra de San Javier. PRÁCTICO Nº 8: Fallas: Cálculo del movimiento de una falla. Análisis cinemático de una familia de fallas menores. PRÁCTICO Nº 9: Reconstrucción de secciones plegadas. Métodos de Busk y Kink. Modelado directo e inverso de pliegues asociados a fallas en profundidad. PRÁCTICO Nº 10: Construcción de perfiles balanceados. Principios geométricos. Métodos de balance (longitudes estratales, estrato guía y por área). Cálculo de profundidad de despegue, acortamiento o extensión de una sección balanceada. PRÁCTICO Nº 11: Práctica de campo: Mapeo geológico de un área de los Andes del norte argentino. Construcción de un perfil balanceado.

4 METODOLOGÍA Y EVALUACIÓN Se prevé la realización de una evaluación continua. En el aspecto teórico, ésta consistirá en la realización, dos (2) pruebas parciales en fecha predeterminada, de test cortos sobre conceptos básicos de la materia. En las prácticas de gabinete y de campo, se valorará el aprovechamiento y la realización de dichas prácticas. La evaluación de gabinete debe ser de un 100% de prácticos y 80% de evaluativos aprobados. Se realizará además 2 trabajos de campo en la que el alumno combinará los aspectos de teóricos y prácticos. BIBLIOGRAFÍA BÁSICA Davis, G.H Structural Geology of Rocks and Regions. John Wiley and Sons. Davis, G.H. y Reynolds, S.J Structural geology of rocks and regions. J.Wiley & Sons, New York, 776p. Groshong H. Richard Jr D Structural Geology: A Practical Guide to Quantitative Surface and Subsurface Map Interpretation. Springer Haakon Fossen Structural Geology. Cambridge University Press Hatcher, R.D. Jr., Structural Geology. Prentice-Hall, Inc. 525 pp. Hobbs, B. E., Means, W. D. and Williams, P.F., Geología Estructural. Ediciones Omega, 518 p. Barcelona. Lisle Richard Geological Structures and Maps A Practical Guide Third edition. Elsevier 116 p McClay Ken The Mapping of Geological Structures. Geological Society of London Handbook. 170 p Marshak, S. y Mitra, G Basic Methods of Structural Geology. Prentice Hall. Price, N.J. y Cosgrove, J.W Analysis of geological structures. Cambridge University Press,Cambridge, 502 p.

5 Ragan, D.M Geología Estructural. Introducción a las técnicas geométricas. Ediciones Omega. Ragan D. M STRUCTURAL GEOLOGY An Introduction to Geometrical Techniques fourth edition donal m. ragan Arizona State University, USA CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS Ramsay, J.G. y Huber, M.I Techniques of modern Structural Geology of rocks and regions (Volume 1: Strain Analysis). Academic Press, London; Ramsay, J.G. y Huber, M.I Techniques of modern Structural Geology of rocks and regions (Volume 2: Folds and Fractures). Academic Press, London; Rowland, Stephen M. Rowland, Stehen M. Duebendorfer, Ernest M. Schiefelbein, Ilsa M Structural analysis and synthesis: a laboratory course Structural Geology Suppe, J., Principles of structural Geology. Prentice-Hall Inc, Englewood Cliffs, New Jersey, 537 p.p. Twiss, R.J. y Moores, E.M Structural Geology. W.H. Freeman and Company, New York, 532 p. Weijermars Ruud Structural Geology and Map Interpretation. Lectures in geosciences. Amsterdam The Netherlands. 400pp